CN115668601A - 包括位置调整单元的袋形电池密封设备和使用该袋形电池密封设备的袋形电池密封方法 - Google Patents

包括位置调整单元的袋形电池密封设备和使用该袋形电池密封设备的袋形电池密封方法 Download PDF

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sealing
electrode
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李在浩
崔龙洙
金橡薰
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

本发明涉及一种包括位置调整单元的袋形电池密封设备，以及使用该袋形电池密封设备的袋形电池密封方法，在制造袋形电池时，该袋形电池密封设备能够在对由层压片制成的电池壳体的外周施加热量和压力以密封电池壳体的外周期间的密封之前调整电极引线和引线膜的相对位置。

Description

包括位置调整单元的袋形电池密封设备和使用该袋形电池密 封设备的袋形电池密封方法
技术领域
本申请要求于2020年12月1日提交的韩国专利申请第2020-0165644号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请的整个公开内容结合在此。
本发明涉及一种包括位置调整单元的袋形电池密封设备和使用该袋形电池密封设备的袋形电池密封方法。更具体地，本发明涉及一种包括位置调整单元的袋形电池密封设备以及使用该袋形电池密封设备的袋形电池密封方法，当制造袋形电池时，该袋形电池密封设备能够在对电池壳体的外周施加热量和压力以密封电池壳体的外周期间调整由层压片制成的电池壳体处的引线的位置。
背景技术
作为移动装置、电动汽车等的能源的二次电池的需求急剧增加。特别是对具有高能量密度和高放电电压的锂二次电池的需求很高。
基于其形状和材料，锂二次电池可分为由金属材料制成的圆柱形二次电池、由金属材料制成的棱柱形二次电池、或由层压片制成的袋形电池。袋形电池具有以下优点：袋形二次电池以高集成度堆叠，由此具有高的单位重量能量密度，制造成本低，并且易于变形。因此，袋形电池被用于各种装置中。
一般而言，包括外涂层、金属阻挡层和内粘合剂层的层压片成型为用作袋形电池的电池壳体。电极组件与电解液一起被容纳在由层压片形成的容纳部中，并且容纳部被密封，由此制造袋形电池。
如图1所示，袋形电池配置为使得电极组件20安装在由下袋形部11和上袋形部12构成的电池壳体10的容纳部13中。在电极组件20中，正极接片21和负极接片22以分别被焊接到两个电极引线31和32的状态暴露在电池壳体10的外部。电池壳体10的外周在一对绝缘膜41和一对绝缘膜42分别设置在电极引线31的上部和下部以及电极引线32的上部和下部的状态下密封。
作为层压片的内粘合剂层被在长度方向上较长的长方体密封工具热熔并按压的结果，电池壳体10的外周被密封。
图2是常规的袋形电池密封设备1000的侧视图，并且图3是常规的袋形电池密封设备1000的位置调整单元1200的顶视图。
常规的袋形电池密封设备1000包括：密封块1100，包括上密封块1110和下密封块1120；位置调整单元1200，配置为允许袋形电池50位于其上或其中，位置调整单元配置为调整袋形电池50相对于密封块1100的位置；和输送单元1300，配置为辅助移动整个位置调整单元1200。输送单元1300位于基底1400上。
在常规的袋形电池密封设备1000中，袋形电池50设置在位置调整单元1200上或中。为了准确地密封袋形电池50，使用位置测量单元1220测量袋形电池50的位置，并且还使用位置测量单元测量袋形电池的位移。位置测量单元1220包括配置为测量袋形电池的水平位移的尺子1222和配置为测量袋形电池的垂直位移的尺子1224。这里，调整袋形电池50的位置需要调整袋形电池50的电极引线31、32和绝缘膜41、42的x轴、y轴、z轴的位置，优选为袋形电池的电极引线和绝缘膜的x轴和y轴位置，即除上下位置之外的左右位置，由此设置袋形电池相对于密封块1100的位置。
在图3中，袋形电池50的电池壳体10的斜线部分是待密封的部分。对于左右密封部分，电池壳体10的邻接部分被密封，因此其位置的详细调整不是必需的或者不是很重要。对于电极引线31和32以及绝缘膜41和42所在的上密封部分，取决于位置的密封差异很大。如果密封块中没有凹槽，则无需调整位置。
如将参照图5描述的，在本发明中，在密封块1100的上密封块1110与下密封块1120上设有凹槽，以提高电极引线31和32以及绝缘膜41和42的突出部分的密封性。对应于电极引线31和32以及绝缘膜41和42的第一凹槽1112和1122以及第二凹槽1114和1124设置在密封块1100中。
调整电极引线31、32和绝缘膜41、42的x轴、y轴、z轴位置，以调整电极引线和绝缘膜相对于第一凹槽1112和1122以及第二凹槽1114和1124的位置。由于空间的限制，在将袋形电池50定位在密封块1100中之后调整袋形电池50的位置并不容易。因此，在单独的位置调整单元1200中执行位置调整，并且整个位置调整单元1200由输送单元1300平移。已经调整了位置的袋形电池50通过输送单元1300位于密封块1100之间。当袋形电池50由输送单元1300传送或由密封块1100密封时，袋形电池50的侧表面和上表面通过固定单元1260固定使得袋形电池50不能移动。图3中所示的固定单元1260例如由配置为固定袋形电池的侧面的侧壁1262、1264和配置为固定袋形电池的上表面的按压构件1266构成。
常规的袋形电池密封设备1000的问题在于，在调整袋形电池50的位置的工艺期间，不能准确地将袋形电池移动所需的距离，并且也无法准确测量袋形电池的位移。特别地，对于袋形电池的引线，由于其金属材料和厚度，密封总是成为问题。取决于引线的位置和种类，很难获得关于密封强度的准确信息。因此，每当处理条件发生变化时，工人都会基于不准确的标准(例如他们的经验)设定引线的位置及其公差。另外，为了测量，使用尺子1222和1224测量袋形电池的位移。在这种情况下，精度非常低，并且会出现很多误差。
当使用如根据专利文献1的袋形电池密封设备那样配置为防止电解溶液泄漏现象的阶梯部分的密封设备时，将袋形电池的电极引线设置在准确的位置的必要性更高。专利文献1缺乏对此的详细解决方案。
专利文献2提到了一种配置为均匀地固定电池单元的按压夹具控制单元，其中控制单元在上下方向上移动，并且能够在所有方向上准确地移动各种尺寸的袋形电池的装置未被公开。
取决于电极引线31和32以及绝缘膜41和42相对于密封块1100的位置，密封强度会出现很大差异。因为即使由于几微米的位移，密封强度也会发生很大变化，电极引线31、32和绝缘膜41、42必须设置在准确的位置，此外，设定工艺允许的误差范围也很重要。
密封强度可能取决于层压片的金属阻挡层的金属种类和厚度、层压片的内粘合剂层的厚度和粘合剂成分、电极引线的金属的种类和厚度、绝缘膜的厚度和组成、保持件和密封块的温度而改变。因此，最重要的是选择电极引线31和32以及绝缘膜41和42的适当位置。近年来，由于电池容量的增加，电极组件的厚度以及由此导致的接片的厚度已经增加，因而对准确密封的需求更大。
本发明是为了解决上述问题而作出的，并且本发明是为了准确地检查取决于各种变量有关的缺陷率，并基于电极引线31和32以及绝缘膜41和42的位置获得密封的结果而导出的。
韩国专利申请公开第2016-0118931号(2016.10.12)(“专利文献1”)
韩国专利申请公开第2020-0053783号(2020.05.19)(“专利文献2”)
发明内容
技术问题
鉴于上述问题作出了本发明，本发明的目的是提供一种袋形电池密封设备以及使用该袋形电池密封设备的袋形电池密封方法，当制造袋形电池时，所述袋形电池密封设备能够在对由层压片制成的电池壳体的外周施加热量和压力以密封电池壳体的外周期间准确地调整袋形电池的电极引线和绝缘膜的位置并且基于其检查密封的程度。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种袋形电池密封设备，包括：密封块，包括与电极引线的截面的厚度和宽度对应的密封凹槽；和位置调整单元，配置为调整所述电极引线相对于所述密封凹槽的位置。
所述位置调整单元可包括：
1)第一固定单元，配置为固定具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体；第一移动单元，配置为移动整个第一固定单元；和第一位置测量单元，配置为测量由于所述第一移动单元引起的位移，
2)第二移动单元，配置为定位所述电极引线的水平分隔壁和垂直分隔壁；第二固定单元，配置为在所述电极引线装配到所述第二移动单元的水平分隔壁和垂直分隔壁的状态下固定具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体；和第二位置测量单元，配置为测量由于所述第二移动单元引起的位移，或
3)第三移动单元，配置为定位具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体的水平分隔壁和垂直分隔壁；第三固定单元，配置为在具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体装配到所述第三移动单元的水平分隔壁和垂直分隔壁的状态下固定具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体；和第三位置测量单元，配置为测量由于所述第三移动单元引起的位移。
所述第一移动单元、所述第二移动单元和所述第三移动单元中的每一个可包括水平移动部分、垂直移动部分和高度移动部分，分别配置为在基于xyz正交坐标的x轴方向、y轴方向以及z轴方向上进行移动，并且所述第一位置测量单元、所述第二位置测量单元和所述第三位置测量单元中的每一个可包括水平测量部分、垂直测量部分和高度测量部分，分别配置为测量所述电池壳体固定单元的x轴、y轴和z轴位置的位移。高度可以是固定的，从而可省略所述高度移动部分和所述高度测量部分。
所述第一移动单元、所述第二移动单元和所述第三移动单元中的每一个可由控制装置操作，或所述第一移动单元、是第二移动单元和所述第三移动单元中的每一个的移动可通过螺杆旋转来调整。所述第一位置测量单元、所述第二位置测量单元和所述第三位置测量单元中的每一个可以是激光测距仪或千分尺。
所述第一固定单元、所述第二固定单元和所述第三固定单元中的每一个可包括：分隔壁，配置为支撑所述袋形电池壳体的至少一个侧面；和/或按压部件，配置为通过按压将所述袋形电池壳体的上表面固定为平躺状态。
所述密封块可包括上密封块和下密封块，所述密封凹槽可设置在所述上密封块和所述下密封块中的至少一个中，并且所述密封凹槽可包括与所述绝缘膜的厚度对应的第一槽和与所述绝缘膜和所述电极引线的厚度对应的第二槽。
所述位置调整单元可在所述密封凹槽的范围内调整所述电极引线的位置。
输送单元可添加到所述位置调整单元，所述输送单元配置为移动整个所述位置调整单元，使得所述袋形电池壳体的待密封部分设置在所述密封块之间。
同时，本发明提供一种袋形电池的密封方法，包括以下步骤：(S1)将具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体设置袋形电池密封设备处；(S2)使用所述位置调整单元调整所述电极组件的所述电极引线和所述绝缘膜相对于所述密封凹槽的位置；和(S3)密封所述袋形电池壳体。
在步骤(S2)中，可调整所述位置调整单元中所述电极引线和所述绝缘膜相对于所述密封凹槽的位置。在将包括固定到所述位置调整单元的所述电极引线的所述电极组件移动到所述密封块之后可执行步骤(S3)。所述袋形电池密封设备在步骤(S3)之后可进一步包括步骤(S4)：检查密封的袋形电池壳体的密封力。在步骤(S4)中，检查当所述电极引线和所述绝缘膜彼此粘合时粘合剂在空白空间中的填充长度。可以用肉眼或使用诸如激光的透射光来执行步骤(S4)。
此外，本发明可提供上述解决手段的所有可能的组合。
有益效果
从以上描述可以明显看出，本发明可提供一种袋形电池密封设备，能够在当制造袋形电池时对由层压片制成的电池壳体的外周施加热量和压力以密封电池壳体的外周期间准确地调整袋形电池密封设备的电极引线和绝缘膜的位置并且基于其检查密封的程度，以及使用该袋形电池密封设备的袋形电池密封方法。
在本发明中，可以通过位置调整单元准确地调整电极引线和绝缘膜的位置，同时观察它们的位移，从而可以设置准确且均匀的密封位置，因此可提供一致的结果。
根据本发明的位置调整单元不仅能够调整电极引线的位置，而且能够根据电极引线的位置测量密封程度，从而可以降低在密封袋形电池中的缺陷率。
附图说明
图1是常规的袋形电池的分解透视图。
图2是常规的袋形电池密封设备的侧视图。
图3是常规的袋形电池密封设备的位置调整单元的顶视图。
图4是根据本发明的第一实施方式的袋形电池密封设备的位置调整单元的顶视图。
图5是根据本发明的第二实施方式的袋形电池密封设备的位置调整单元的顶视图。
图6是根据本发明的第三实施方式的袋形电池密封设备的位置调整单元的顶视图。
图7是示出根据本发明的第一实施方式的袋形电池密封设备的位置调整单元(2200)沿轨道移动的示意图。
图8是根据本发明的密封块的截面图。
图9是根据本发明的袋形电池密封设备密封的袋形电池的顶视图。
图10是根据本发明的袋形电池密封设备密封的袋形电池的照片。
图11是由常规的袋形电池密封设备和根据本发明的袋形电池密封设备移动的袋形电池的偏置误差图。
图12是由常规的袋形电池密封设备和根据本发明的袋形电池密封设备密封的袋形电池的PP填充长度误差图。
具体实施方式
现在，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式，使得本发明所属领域的技术人员能够容易实施本发明的优选实施方式。然而，在详细描述本发明的优选实施方式的工作原理中，当本文中并入的已知功能和构造的详细描述可能会使本发明的主旨模糊不清时，则将省去该详细描述。
此外，整个附图中将使用相同的参考标记来表示执行相似功能或操作的部件。在整个申请中一个部件被称为连接至另一个部件的情况下，该一个部件不仅可直接连接至该另一个部件，而且该一个部件还可经由另外的部件间接连接至该另一个部件。此外，包括某一要素并不意指排除其他要素，而是指可进一步包括其他要素，除非另有说明。
此外，除非特别限制，否则通过限制或添加来具体化要素的描述可应用于所有发明，并且不限制具体发明。
此外，在本发明的描述和本申请的权利要求中，单数形式旨在包括复数形式，除非另有说明。
此外，在本发明的描述和本申请的权利要求中，“或”包括“和”，除非另有说明。因此，“包括A或B”是指三种情况，即包括A的情况、包括B的情况和包括A和B的情况。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式。
在本申请的说明书中，根据本发明的第一至第三实施方式中的每一个的袋形电池密封设备的密封块和输送单元与本申请说明书中提到的常规袋形电池密封设备1000的密封块1100和输送单元1300相同。
图4是根据本发明的第一实施方式的袋形电池密封设备2000的位置调整单元2200的顶视图。
参照图4，根据第一实施方式的袋形电池密封设备2000的位置调整单元2200包括：第一固定单元2260，配置为固定袋形电池壳体10，该袋形电池壳体10具有电极组件20，该电极组件20包括容纳在其中的电极引线31；第一移动单元2240，配置为移动整个第一固定单元2260；和第一位置测量单元2220，配置为测量由于第一移动单元2240引起的位移。
在图4至图6中，与图3不同，仅一个电极接片21、绝缘膜41和电极引线31被示为设置在电极组件20的一个表面处。这是一个例子，省略另一个电极。对应于正极和负极的两个或更多个电极接片、绝缘膜和电极引线可设置在电极组件20的一个表面处，或者至少一个电极接片、绝缘膜和电极引线可设置在电极组件20的一个表面和另一个表面中的每一个处。显然，在所有情况下，电极接片、绝缘膜和电极引线可同时密封或单独密封；然而，优选地，设置在电极组件的一个表面处的电极接片、绝缘膜和电极引线同时被密封。
通常，在密封之前设置在电极组件处的电极接片、绝缘膜和电极引线相对于电极组件的位置是固定的。因此，可以仅调整多个电极接片、绝缘膜或电极引线中的任何一个的位置，从而可以调整另一个电极接片、绝缘膜或电极引线相对于密封块的位置。
返回参照图4，位置调整单元2200的上表面为平面，并且具有另一个平面的第一固定单元2260设置在位置调整单元的上表面处。第一固定单元2260包括三个侧壁2262和夹具2264，夹具2264配置为固定袋形电池壳体10，该袋形电池壳体10具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20，袋形电池壳体10通过该夹具2264固定。在位置调整单元2200和第一固定单元2260中设置有作为通孔的压孔2268，以便被密封块1100按压以进行密封。设置在第一固定单元2260中的压孔2268是固定尺寸的孔，而设置在位置调整单元2200中的通孔的尺寸大于压孔2268的尺寸。因为第一固定单元2260是可变的，所以考虑到这一点，大于压孔2268的通孔是必要的。
图4仅示出了配置为固定电极引线31的夹具2264；然而，可以添加按压构件(未示出)，配置为按压具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10的上表面。按压构件的形状和材料不受限制，只要按压构件能够用于固定袋形电池50。作为示例，按压构件可以由磁体构成，并且可将袋形电池50固定至第一固定单元2260。
整个第一固定单元2260由第一移动单元2240在x轴方向和y轴方向上移动。第一移动单元2240包括两个移动调整螺钉2242和2244。两个移动调整螺钉2244和2242可分别在x轴方向和y轴方向上移动第一固定单元2260。两个移动调整螺钉2242和2244作为一个实施方式提供，也可以使用步进电机代替。
移动调整螺钉2242和2244可经由固定轴(未示出)固定到位置调整单元2200，并且可以与设置在第一固定单元2260中的螺纹凹槽接合以通过螺钉的旋转在x轴方向和y轴方向上移动第一固定单元2260。根据本发明的袋形电池密封设备2000可以以0.01μm为单位调整移动。
配置为测量第一移动单元2240的位移的第一位置测量单元2220包括配置为测量第一移动单元的x轴位移和y轴位移的两个千分尺2222和2224。在图4中，从第一固定单元2260突出的两个突出部分2266(图4中仅示出其中一个)与两个千分尺2222和2224的探针2266(图5中仅示出其中一个)相互邻接，从而可测量由于第一移动单元2240引起的第一固定单元2260的位移。图4示出以千分尺为例，也可以使用其他准确的激光测距仪。
图4示出第一移动单元2240仅在x轴方向和y轴方向上移动并且第一位置测量单元2220测量第一移动单元的位移。此外，第一移动单元可以在z轴方向上移动，第一位置测量单元可以测量第一移动单元的位移。通常，密封块1100的上密封块1110和下密封块1120彼此对称。因此，在具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10设置在上密封块与下密封块之间的情况下，可以省略配置为测量在z轴方向上的移动和位移的部分。
图5是根据本发明的第二实施方式的袋形电池密封设备3000的位置调整单元3200的顶视图。
参照图5，根据第二实施方式的袋形电池密封设备3000的位置调整单元3200包括：第二移动单元3240，配置为定位电极引线31的水平分隔壁3246和垂直分隔壁3248；第二固定单元3260，配置为在电极引线31被装配到第二移动单元3240的水平分隔壁3246和垂直分隔壁3248的状态下固定具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10；和第二位置测量单元3220，配置为测量由于第二移动单元3240引起的位移。
参照图5，位置调整单元3200的上表面是平面。第二固定单元3260包括三个侧壁3262和夹具3264，夹具3264配置为固定袋形电池壳体10，该袋形电池壳体10具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20，袋形电池壳体10通过该夹具3264固定。首先，电极引线31的水平分隔壁3246和垂直分隔壁3248由第二移动单元3240定位，并且电极引线31装配到其上。随后，具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10由第二固定单元3260固定。A是由第二移动单元3240移动的水平分隔壁3246和垂直分隔壁3248的放大图。
作为通孔的压孔3268设置在位置调整单元3200中，以便被密封块1100按压以在此后进行密封。因为具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10在设置在位置调整单元3200中的压孔3268中移动，所以压孔的尺寸被设定为稍大。
图5仅示出了配置为固定电极引线31的夹具3264；然而，可以添加按压构件(未示出)，配置为按压具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10上表面。按压构件的形状和材料不受限制，只要按压构件能够用于固定袋形电池50。作为示例，按压构件可以由磁体构成，并且可将袋形电池50固定到位置调整单元3200。
第二移动单元3240在x轴方向和y轴方向上移动。第二移动单元3240包括两个移动调整螺钉3242和3244。两个移动调整螺钉3242和3244可以分别在y轴方向和x轴方向移动水平分隔壁3246和垂直分隔壁3248。两个移动调整螺钉3242和3244作为一个实施方式提供，也可以使用步进电机代替。
移动调整螺钉3242和3244可经由固定轴(未示出)固定到位置调整单元3200，并且可以与设置在包括水平分隔壁3246和垂直隔壁3248的第二移动单元3240中的螺钉凹槽接合，以通过螺钉的旋转在y轴方向和x轴方向上移动水平隔壁3246和垂直隔壁3248。根据本发明的袋形电池密封设备3000可以以0.01μm为单位调整移动。
配置为测量第二移动单元3240的位移的第二位置测量单元3220包括配置为测量第二移动单元的x轴位移和y轴位移的两个千分尺3222和3224。在图5中，从第二移动单元3240突出的两个突出部分3266(图5中仅示出其中一个)与两个千分尺3222和3224的探针3226(图5中仅示出其中一个)相互邻接，从而可测量第二移动单元3240的位移。图5示出以千分尺为例，也可以使用其他精密的激光测距仪。
图5示出第二移动单元3240仅在x轴方向和y轴方向上移动并且第二位置测量单元3220测量第二移动单元的位移。此外，第二移动单元可在z轴方向上移动，并且第二位置测量单元可测量第二移动单元的位移。通常，密封块1100的上密封块1110和下密封块1120彼此对称。因此，在具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10设置在上密封块与下密封块之间的情况下，可以省略配置为测量在z轴方向上的移动和位移的部分。
图6是根据本发明的第三实施方式的袋形电池密封设备4000的位置调整单元4200的顶视图。
参照图6，根据第三实施方式的袋形电池密封设备4000的位置调整单元3200包括：第三移动单元4240，配置为定位具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10的水平分隔壁4246和垂直分隔壁4248；第三固定单元4260，配置为在具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10装配到第三移动单元4240的水平分隔壁4246和垂直分隔壁4248的状态下固定具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10；和第三位置测量单元4220，配置为测量由于第三移动单元4240引起的位移。
参照图6，位置调整单元4200的上表面是平面。第三固定单元4260包括侧壁4262和夹具4264，该夹具4264配置为固定袋形电池壳体10，该袋形电池壳体10具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20，袋形电池壳体10通过该夹具4264固定。首先，电极引线31的水平分隔壁4246和垂直分隔壁4248由第三移动单元4240定位，并且电池壳体10被装配到其上。随后，具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10由第三固定单元4260固定。
作为通孔的压孔4268设置在位置调整单元4200中，以便被密封块1100按压以在此后进行密封。因为具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10在设置在位置调整单元4200中的压孔4268中移动，所以压孔的尺寸被设定为稍大。
图6仅示出配置为固定电极引线31的夹具4264；然而，可以添加按压构件(未示出)，配置为按压具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10的上表面的。按压构件的形状和材料不受限制，只要按压构件能够用于固定袋形电池50。作为示例，按压构件可以由磁体构成，并且可以将袋形电池50固定到位置调整单元4200。
第三移动单元4240在x轴方向和y轴方向上移动。第三移动单元4240包括两个移动调整螺钉4242和4244。两个移动调整螺钉4242和4244可以分别在y轴方向和x轴方向上移动水平分隔壁4246和垂直分隔壁4248。两个移动调整螺钉4242和4244作为一个实施方式提供，也可以使用步进电机代替。
移动调整螺钉4242和4244可经由固定轴(未示出)固定到位置调整单元4200，并且可以与设置在包括水平分隔壁4246和垂直隔壁4248的第三移动单元4240中的螺钉凹槽接合，以通过螺钉的旋转在y轴方向和x轴方向上移动水平隔壁4246和垂直隔壁4248。根据本发明的袋形电池密封设备4000可以以0.01μm为单位调整移动。
配置为测量第三移动单元4240的位移的第三位置测量单元4220包括配置为测量第三移动单元的x轴位移和y轴位移的两个千分尺4222和4224。在图6中，从第三移动单元4240突出的两个突出部分4266(图6中仅示出其中一个)与两个千分尺4222和4224的探针4226(图6中仅示出其中一个)相互邻接，从而可以测量第三移动单元4240的位移。图6示出以千分尺为例，也可以使用其他精密的激光测距仪。
图6示出第三移动单元4240仅在x轴方向和y轴方向移动并且第三位置测量单元4220测量第三移动单元的位移。此外，第三移动单元可以在z轴方向上移动，第三位置测量单元可测量第三移动单元的位移。通常，密封块1100的上密封块1110和下密封块1120彼此对称。因此，在具有包括容纳在其中的电极引线31的电极组件20的袋形电池壳体10设置在上密封块与下密封块之间的情况下，可以省略配置为测量在z轴方向上的移动和位移的部分。
根据本发明的位置调整单元2200、3200或4200可位于密封块1100下方，或者位置调整单元2200、3200或4200可设置在单独的位置以移动密封块1100。
在根据本发明的袋形电池密封设备2000、3000或4000中，添加了配置为将整个位置调整单元2200、3200或4200设置在密封块1100处的输送单元1300，以为了将位置调整单元2200、3200或4200定位在密封块1100下方。
输送单元1300可配置为使得轨道设置在位置调整单元2200、3200或4200的相对侧表面处，并且配置为移动位置调整单元2200、3200或4200的轮子位于轨道处，以为了在期望的方向上移动位置调整单元2200、3200或4200。
图7是根据本发明的第一实施方式的袋形电池密封设备的位置调整单元2200沿位于左侧的图7的轨道a)和位于右侧的图7的轨道b)移动的示意图，分别示出在其移动之前和之后的位置调整单元。
图8是根据本发明的密封块1100的截面图，并且图9是由根据本发明的袋形电池密封设备密封的袋形电池的顶视图。
如图8所示，根据本发明的密封块1100包括上密封块1110和下密封块1120，密封凹槽设置在上密封块1110和下密封块1120的至少一个中。
上密封块1110和下密封块1120可彼此对称。密封凹槽可设置在上密封块1110和下密封块1120彼此邻接的平面中。密封凹槽以对称方式形成在上密封块1110和下密封块1120中以提供预定空间。如图8所示，密封凹槽可包括对应于绝缘膜41/42的厚度的第一凹槽1114和1124以及对应于绝缘膜41/42和电极引线31/32的厚度的第二凹槽1112和1122。此时，可以在第一凹槽1114和1124与平面之间以及第一凹槽1114和1124与第二凹槽1112和1122之间添加锥形斜面。
位置调整单元2200、3200或4200可以在密封块1100的第一凹槽的范围A和第二凹槽的范围B内调整电极引线31/32和绝缘膜41/42的位置。
在另一个实施方式中，凹槽可以仅形成在密封块1100的上密封块或下密封块中。
从图8和图9可以看出，由密封块1100密封的密封部分S可以位于袋形电池50的电池壳体10处，即电池壳体10的待密封部分，第一凹槽的范围A可设置成位于绝缘膜41和42处，并且第二凹槽的范围B可设置成位于电极引线31和32处。
根据情况，为了检查袋形电池50的密封力，可以将第一凹槽的范围A和第二凹槽的范围B设置为部分偏置。此时，袋形电池50的密封力可通过对应于第一凹槽1114和1124与第二凹槽1112和1122之间的锥形斜面的范围，即密封力检查部分G来检查。
通过测量对应于密封力检查部分G的电极引线31和32与引线膜41和42之间的粘合剂的填充长度来检查密封力。粘合剂的填充长度可以用肉眼或使用激光来检查。
图10是由根据本发明的袋形电池密封设备密封的袋形电池的照片。当电极引线31被设置为偏置时，可以容易地检查粘合剂的填充长度。
图11是通过常规的袋形电池密封设备和根据本发明的袋形电池密封设备移动的袋形电池的偏置误差图，并且图12是通过常规的袋形电池密封设备和根据本发明的袋形电池密封设备密封的袋形电池的PP填充长度误差图。当使用根据本发明的袋形电池密封设备时，可以准确地进行位置设定，因此可以看出填充长度的偏置减小。
根据本发明的袋形电池密封方法包括以下步骤：(S1)在袋形电池设备2000、3000或4000处设置具有包括容纳在其中的电极引线31和32的电极组件20的袋形电池壳体10；(S2)使用位置调整单元2200、3200或4200调整电极组件20的电极引线31和32和绝缘膜41和42相对于密封凹槽的位置；和(S3)密封袋形电池壳体10。
步骤(S1)包括将具有包括容纳在其中的电极引线31和32的电极组件20的袋形电池壳体10固定到位置调整单元2200、3200或4200。袋形电池50可以是将电极组件20容纳并固定在袋形电池壳体10中之后的电池。
在步骤(S2)中，可调整电极引线31和32相对于位置调整单元2200、3200或4200中的密封凹槽的位置。电极引线31和32与第一凹槽1114和1124以及第二凹槽1112和1122的中心对准的值可设置为初始值0，袋形电池50可以根据初始值移动，或可执行设定以与初始值有一定程度的偏差以进行实验。也就是说，在步骤(S2)中，在电极引线相对于密封凹槽的位置被调整为偏离其中心的状态下可设置电极引线31和32，以便检查密封力。
步骤(S3)可以在包括固定到位置调整单元2200、3200或4200的电极引线31和32的电极组件20移动到密封块1100之后执行。
袋形电池50可被移动到密封块1100中，然后袋形电池可被密封。密封块1100可由上密封块1110和下密封块1120构成，并且作为用于由密封块1110和1120密封的空间的压孔2268、3268或4268可设置在位置调整单元2200、3200或4200中。
为此，位置调整单元2200、3200或4200可由配置为固定袋形电池壳体的主体的部分和配置为固定电极引线的部分构成。
在步骤(S3)之后可进一步包括步骤(S4)：检查密封的袋形电池壳体的密封力。这可用于检查取决于袋形电池的材料或形状、粘合剂的材料或密封块的材料或形状的按压误差范围。
在步骤(S4)中，可以检查当电极引线和绝缘膜彼此粘合时粘合剂在空白空间中的填充长度，从而可以检查密封力。
此时，可以用肉眼或使用诸如激光的透射光来检查密封力。
本发明所属领域的技术人员将理解，基于以上描述，在本发明的范围内可以进行各种应用和修改。
[参考标号说明]
10：电池壳体
11：下部
12：上部
13：容纳部分
20：电极组件
21、22：电极接片
31、32：电极引线
41、42：绝缘膜
50：袋形电池
1000、2000、3000、4000：袋形电池密封设备
1100：密封块
1110：上密封块
1112、1122：第二凹槽
1114、1124：第一凹槽
1120：下密封块
1200、2200、3200、4200：位置调整单元
1220、2220、3220、4220：位置测量单位
2222、2224、3222、3224、4222、4224：千分尺
2226、3226、4226：探头
1222、1224：尺子
2240、3240、4240：移动单元
2242、2244、3242、3244、4242、4244：移动调整螺钉
3246、4246：水平分隔壁
3248、4248：垂直分隔壁
1260、2260、3260、4260：固定单元
1262、1264、2262、3262、4262：侧壁
1266：按压构件
2264、3264、4264：夹具
2266、3266、4266：突出部分
2268、3268、4268：压孔
1300：输送单元
1400：基底
A：第一凹槽的范围
B：第二凹槽的范围
C：放大部分
G：密封力检查部分
S：密封部分
工业实用性
本发明涉及一种包括位置调整单元的袋形电池密封设备以及使用该袋形电池密封设备的袋形电池密封方法，在制造袋形电池时，该袋形电池密封设备能够在对由层压片制成的电池壳体的外周施加热量和压力以密封电池壳体的外周期间的密封之前调整电极引线和引线膜的相对位置，因此本发明具有工业实用性。

Claims (16)

1.一种袋形电池密封设备，包括：
密封块，包括与电极引线的截面的厚度和宽度对应的密封凹槽；和
位置调整单元，配置为调整所述电极引线相对于所述密封凹槽的位置。
2.根据权利要求1所述的袋形电池密封设备，其中所述位置调整单元包括：
1)第一固定单元，配置为固定具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体；
第一移动单元，配置为移动整个所述第一固定单元；和
第一位置测量单元，配置为测量由于所述第一移动单元引起的位移，
2)第二移动单元，配置为定位所述电极引线的水平分隔壁和垂直分隔壁；
第二固定单元，配置为在所述电极引线装配到所述第二移动单元的水平分隔壁和垂直分隔壁的状态下固定具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体；和
第二位置测量单元，配置为测量由于所述第二移动单元引起的位移，或
3)第三移动单元，配置为定位具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体的水平分隔壁和垂直分隔壁；
第三固定单元，配置为在具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体装配到所述第三移动单元的水平分隔壁和垂直分隔壁的状态下固定具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体；和
第三位置测量单元，配置为测量由于所述第三移动单元引起的位移。
3.根据权利要求2所述的袋形电池密封设备，其中
所述第一移动单元、所述第二移动单元和所述第三移动单元中的每一个包括水平移动部分、垂直移动部分和高度移动部分，分别配置为在基于xyz正交坐标的x轴方向、y轴方向以及z轴方向上进行移动，并且
所述第一位置测量单元、所述第二位置测量单元和所述第三位置测量单元中的每一个包括水平测量部分、垂直测量部分和高度测量部分，分别配置为测量所述电池壳体固定单元的x轴、y轴和z轴位置的位移。
4.根据权利要求3所述的袋形电池密封设备，其中高度是固定的，从而省略了所述高度移动部分和所述高度测量部分。
5.根据权利要求2所述的袋形电池密封设备，其中
所述第一移动单元、所述第二移动单元和所述第三移动单元中的每一个由控制装置操作，或
所述第一移动单元、所述第二移动单元和所述第三移动单元中的每一个的移动通过螺杆旋转来调整。
6.根据权利要求2所述的袋形电池密封设备，其中所述第一位置测量单元、所述第二位置测量单元和所述第三位置测量单元中的每一个是激光测距仪或千分尺。
7.根据权利要求2所述的袋形电池密封设备，其中所述第一固定单元、所述第二固定单元和所述第三固定单元中的每一个包括：
分隔壁，配置为支撑所述袋形电池壳体的至少一个侧面；和/或
按压部件，配置为通过按压将所述袋形电池壳体的上表面固定为平躺状态。
8.根据权利要求1所述的袋形电池密封设备，其中
所述密封块包括上密封块和下密封块，
所述密封凹槽设置在所述上密封块和所述下密封块中的至少一个中，并且
所述密封凹槽包括与所述绝缘膜的厚度对应的第一凹槽和与所述绝缘膜和所述电极引线的厚度对应的第二凹槽。
9.根据权利要求1所述的袋形电池密封设备，其中所述位置调整单元在所述密封凹槽的范围内调整所述电极引线的位置。
10.根据权利要求2所述的袋形电池密封设备，其中输送单元添加到所述位置调整单元，所述输送单元配置为移动整个所述位置调整单元，使得所述袋形电池壳体的待密封部分设置在所述密封块之间。
11.一种袋形电池密封方法，包括以下步骤：
(S1)将具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体设置在根据权利要求1至10中任一项所述的袋形电池密封设备处；
(S2)使用所述位置调整单元调整所述电极组件的所述电极引线和绝缘膜相对于所述密封凹槽的位置；和
(S3)密封所述袋形电池壳体。
12.根据权利要求11所述的袋形电池密封设备，其中，在步骤(S2)中，调整所述位置调整单元中所述电极引线和所述绝缘膜相对于所述密封凹槽的位置。
13.根据权利要求11所述的袋形电池密封设备，其中在将包括固定到所述位置调整单元的所述电极引线的所述电极组件移动到所述密封块之后执行步骤(S3)。
14.根据权利要求11所述的袋形电池密封设备，进一步包括：在步骤(S3)之后的步骤(S4)：检查密封的袋形电池壳体的密封力。
15.根据权利要求14所述的袋形电池密封设备，其中，在步骤(S4)中，检查当所述电极引线和所述绝缘膜彼此粘合时粘合剂在空白空间中的填充长度。
16.根据权利要求15所述的袋形电池密封设备，其中，用肉眼或使用诸如激光的透射光来执行步骤(S4)。
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